CN114917715B - 一种聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，涉及聚酰亚胺薄膜生产技术领域，包括以下步骤：将聚酰亚胺薄膜生产线上的流延段废气和纵横拉段废气分别单独引出；对流延段废气进行二级冷凝处理，转移至过渡储罐；将纵横拉段废气经滤网过滤后，然后进入余热换热器进行余热回用，再经冷凝处理，同时利用冷凝下来的DMAc溶剂对剩余纵横拉断废气进行喷淋吸收，转移至过渡储罐；将未被处理的流延段废气和纵横拉段废气分别进行四级喷淋处理，当废水中DMAc达到排放浓度时转移至过渡储罐中；最后经除雾除水、活性炭吸附处理后，气体达标排放；当过渡储罐中DMAc溶剂达到设定高度自动打至回收储罐。本发明回收的DMAc溶剂的浓度高，回收率高。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰亚胺薄膜生产技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法。
背景技术
DMAc作为有机良溶剂被广泛应用于聚酰亚胺薄膜行业。当前聚酰亚胺薄膜生产线的生产过程中使用大量DMAc充当有机溶剂，一方面，烘干过程中DMAc会挥发到空气中，平均每生产1吨聚酰亚胺薄膜，就有4吨左右的有机溶剂随尾气排出，这些含有大量DMAc的废气若直接排放会造成严重污染；另一方面，现阶段DMAc原料价格相对较高，含有DMAc的废水化学稳定性强，环境危害严重，因此对DMAc进行快速、高效回收再利用是必要的。
DMAc在常温常压下为无色透明的液体、略带氨味，其分子式为C4H9NO。DMAc的吸湿性很强，能与水、醇、醚、酯、酮、不饱和烃、芳香烃等混溶，由于DMAc具有亲水基团，极易溶于水，可以通过水洗的方式将其回收。当前多采用将流延段和纵横拉段汇合后，再冷凝+单级水洗的方式处理，回收效率相对较低，回收溶剂DMAc浓度只有40％-50％，浓度相对较低，且回收溶剂杂质较多，后期处理工序较为复杂。
因此，如何将DMAc废气高效率的回收且确保其较高的回收液浓度，是酰亚胺薄膜生产线尾气的溶剂回收一个重要的研究课题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，回收得到具有高浓度、可循环利用的DMAc溶剂，且该方法低排放、低能耗。
本发明提出的一种聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过引风机，将聚酰亚胺薄膜生产线上的流延段废气和纵横拉段废气分别单独引出；
S2、对流延段废气进行二级冷凝处理，得到浓度≥70wt％的高浓度DMAC溶剂，将其转移至过渡储罐中；
S3、将纵横拉段废气经滤网过滤后，然后进入余热换热器进行余热回用，再经冷凝处理，同时利用冷凝下来的DMAc溶剂对剩余未被冷凝成液体的纵横拉断废气进行喷淋吸收，得到浓度≥70wt％的高浓度DMAC溶剂，将其转移至过渡储罐中；
S4、将S2、S3中未被处理的流延段废气和纵横拉段废气分别进行四级喷淋处理，当废水中DMAc达到排放浓度时，将该高浓度DMAc溶剂，转移至过渡储罐中；
S5、将经S4处理后的废气经除雾除水后，再经活性炭吸附处理后，气体达标后高空排放；当过渡储罐中DMAc溶剂达到设定高度自动打至回收储罐中。
优选地，S2中，采用两级翅片式冷凝器对流延段废气进行二级冷凝处理，第一级冷凝采用冷却水，第二级冷凝夏季采用冷冻水、冬季采用冷却水，控制出口废气的温度为25℃。
优选地，S3中，采用立式壳管式冷凝器对纵横拉段废气进行冷凝处理，控制出口废气的温度为30℃。
优选地，采用四循环水喷淋塔进行四级喷淋处理；控制一级喷淋的废液浓度在60-75％，二级喷淋的废液浓度在15-25％，三级喷淋的废液浓度在3-5％，四级喷淋的废液浓度在0.5-1％。
本发明的有益效果主要体现在以下方面：
1.本发明将流延段和纵横拉段废气分开，减少了相互之间的影响，通过多级冷凝加多级喷淋水洗的方式，很大效率的将DMAc有机溶剂气体回收下来，其回收效率可达到99.7％以上，与此同时较高的回收效率也确保最终排放废气满足并优于国家大气排放限制，根据现场实际检测，非甲烷总烃检测值在15mg/m3以下，明显优于国家排放标准。
2.本发明采用四级喷淋水洗方式，效果更佳，回收率高，回收后的DMAc溶剂浓度大于70％。
3.本发明中设备运行过程中消耗的工艺水少，吸收液可循环使用，无二次污染，系统运行费用低，简单可靠。
附图说明
图1为本发明实施例提出的聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例
一种聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，包括以下步骤：
(1)聚酰亚胺薄膜生产线DMAc的废气分为流延段废气和纵横拉段废气；其中，流延段废气为聚酰亚胺树脂在湿膜状态时通过高温排除的DMAc，废气中无其它，较为纯净；纵横拉段废气为聚酰亚胺薄膜通过高温排除的DMAc，因在横拉箱体采用石墨和铜作为润滑介质，链条会对石墨和铜产生磨损，导致产生一定量的粉末状物质，因后段引风机风量较大，粉末状石墨和铜会与DMAc一起排出，废气中含有石墨、铜粉和低聚物等物质，杂质相对较多。通过各段设置的引风机将流延段废气和纵横拉段废气单独引出，减少了纵横拉段含杂质废气对纯净溶剂的影响。
(2)采用两级翅片式冷凝器对流延段废气进行冷凝处理，其中，第一级冷凝采用水塔循环水，第二级冷凝设为冷冻水和冷却水自由切换(夏季采用冷冻水、冬季采用冷却水，所谓冷却水是指与环境温度相同的水)，控制出口废气的温度为25℃，可将流延段废气总量的60-70％废气冷凝下来，冷凝下来的DMAc溶剂浓度在70-75％左右，冷凝溶剂达到设定高度自动打至过渡储罐中。
(3)将纵横拉段废气经滤网过滤后，先通过余热换热器对高温废气进行余热回用。再进入立式壳管式冷凝器中将DMAc冷凝下来，同时将冷凝下来的DMAc溶剂通过顶部喷淋装置，对剩余未被冷凝成液体的纵横拉断废气进行喷淋吸收，控制出口废气的温度为30℃。由于后段气体有较多杂质和低聚物，后段冷凝器每隔5分钟喷淋一次，冷凝器内壁上存在的杂质和低聚物喷淋水洗下来，该步骤中冷凝下来的DMAc溶剂浓度在70％左右，冷凝溶剂达到设定高度自动打至过渡储罐中。
(4)经冷凝后的流延段和纵横拉段废气，通过风机引入到四循环水喷淋塔的底部。废气首先经孔板均风器对气体进行均风，与上端下淋的水形成气液吸收，并完成对DMAc的初步吸收和进一步降温，该部分循环液为高浓度循环液，在DMAc废水达到排放浓度要求时，将该DMAc废水通过在线浓度检测仪检查达到设置浓度后，自动排入DMAc废水储罐中，当一级内循环液储池达到设置低液位后，气体阀门自动开启，将二级中循环液补入一级内循环液储池中。
经降温后的气体体积流率减少，以利提高后续填料层对DMAc的吸收。含有DMAc的气体继续上升至二级中循环填料层，在该填料层将去除大部分气体中的DMAc。二级循环的吸收液经集液器收集到二级中循环液储池，该含DMAc循环液在二级内循环液被等量补充到一级内循环液储池中。当二级内循环液储池达到设置低液位后，气体阀门自动开启，将三级中循环液补入二级内循环液储池中。
经二级中循环填料层吸收后，气体继续上升至三级外循环填料层，再经四级外循环液吸收后的DMAc气体中残留的DMAc基本完全收集，外循环的吸收液经集液器收集到四级外循环液储池。同时补入等量的自来水或软水。当四级循环液储池中废水高度低于0.7米时，通过自动开启阀，补入一定量的自来水或软水。
控制上述一级循环回收液浓度一般控制在65％～75％之间；二级循环回收液浓度一般控制在15％～25％之间；三级循环回收液浓度一般控制在3％～5％之间；四级循环回收液浓度一般控制在0.5％～1％之间，确保尾气达标排放。
最后气体经除雾器除雾除水后在通过活性炭罐吸收后，气体达标后高空排放；当过渡储罐中DMAc溶剂达到设定高度自动打至回收储罐中。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过引风机，将聚酰亚胺薄膜生产线上的流延段废气和纵横拉段废气分别单独引出；
S2、采用两级翅片式冷凝器对流延段废气进行二级冷凝处理，得到浓度≥70wt%的高浓度DMAC溶剂，将其转移至过渡储罐中；
S3、将纵横拉段废气经滤网过滤后，然后进入余热换热器进行余热回用，再经冷凝处理，同时利用冷凝下来的DMAc溶剂对剩余未被冷凝成液体的纵横拉断废气进行喷淋吸收，得到浓度≥70wt%的高浓度DMAC溶剂，将其转移至过渡储罐中；
S4、将S2、S3中未被处理的流延段废气和纵横拉段废气分别进行四级喷淋处理，当废水中DMAc达到排放浓度时，将该高浓度DMAc溶剂，转移至过渡储罐中；
S5、将经S4处理后的废气经除雾除水后，再经活性炭吸附处理后，气体达标后高空排放；当过渡储罐中DMAc溶剂达到设定高度自动打至回收储罐中。
2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，其特征在于，S2中，对流延段废气进行二级冷凝处理，第一级冷凝采用冷却水，第二级冷凝夏季采用冷冻水、冬季采用冷却水，控制出口废气的温度为25℃。
3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，其特征在于，S3中，采用立式壳管式冷凝器对纵横拉段废气进行冷凝处理，控制出口废气的温度为30℃。
4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜生产线废气中DMAc溶剂的回收方法，其特征在于，采用四循环水喷淋塔进行四级喷淋处理；控制一级喷淋的废液浓度在60-75%，二级喷淋的废液浓度在15-25%，三级喷淋的废液浓度在3-5%，四级喷淋的废液浓度在0.5-1%。
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